开缝式圆管压电超声换能器研究

作者：刘世清; 陆志刚; 樊叶萍; 李凤鸣

来源：浙江师范大学学报(自然科学版), 2022, 45(04): 396-401.

DOI：10.16218/j.issn.1001-5051.2022.04.005

• 开缝式圆管压电换能器
• 弯曲振动
• 共振频率
• 声辐射效率
• 有限元仿真

为提高圆管超声换能器的声辐射效率，提出一种新型开缝式圆管型复合压电超声换能器并对其振动特性进行了研究.该换能器由全波长夹心式压电超声换能器与开有狭缝的金属圆管纵向复合而成.基于弯曲振动理论，推导了开缝圆管辐射器与圆形端盖的弯曲振动频率方程，并对开缝式圆管复合压电超声换能器的振幅特性进行了数值仿真分析.研究结果表明：开缝式圆管的弯曲共振频率随其半径和长度的增大而降低，随其管壁及端盖厚度的增大而升高；此外，通过开狭缝的方式可使圆管辐射器获得较高的弯曲位移振幅和较大的体积形变量，使其在超声波液体处理技术领域更具应用前景.

• 出版日期2022
• 单位电子信息工程学院; 浙江师范大学